Термин BIM(Building Information Modeling) обозначает информационное моделирование объекта строительства, в результате которого должна быть создана его цифровая модель.
Свои первые впечатления от столкновения с этим подходом я зафиксировал в 2016 году тут. Если кратко, преобладал скепсис. С тех пор прошло много времени и событий. Например, премьер-министр Михаил Мишустин 5 марта 2021 года подписал ПП РФ №331 об обязательном использовании технологий информационного моделирования (ТИМ) на объектах госзаказа, договора по которым заключены после января 2022 года.
Если мне сейчас поставят задачу написать почему необходимо переходить на BIM, то я смогу привести десятки аргументов и случаев из практики. Но вы удивитесь, если потребуется решить обратную задачу, рассказать почему переход на информационное моделирование плохое дело, это также не будет проблемой.
В чем спорность технологии BIM
Любая новая технология должна быть выгодна ее потребителям.
Сто лет назад чертежи выпускались на бумаге вручную. Но пришла эпоха компьютерных систем автоматизированного проектирования (САПР), когда чертежи разрабатываются полуавтоматическим способом. Польза использования САПР была очевидна всем участникам: сократились требуемые ресурсы на разработку (включая время), повысилось качество результата. Компьютерную инженерную графику пришлось освоить каждому, кто был задействован в проектно-конструкторских работах. Альтернатива — уход из отрасли, с рынка.
Представление реального объекта в виде описания, рисунков (чертежей) и других форм представления информации — это, если подходить формально, тоже модель. Со временем полученные при проектировании данные некоторые заказчики работ пытались различным образом организовать в системы, структурируя, корректируя по ходу строительства, добавляя в документацию данные, необходимые для использования на разных этапах жизни здания. Заговорили о необходимости иметь цифровую копия объекта, откуда потребитель обладая знаниями об ее устройстве всегда может получить требуемую информацию. И, как человек, пытавшийся в архиве предприятия собрать данные для его реконструкции, могу заявить — идея здравая.
Технологии проектирования не стояли на месте, появилась возможность вместо двухмерных чертежей создавать компьютерные трехмерные модели для разрабатываемого объекта. Но выгоды от этого шага уже очевидны не для каждого проекта и участника. Создание такой модели трудоемко и часто требует высокие аппаратные характеристики для ЭВМ.
Посудите сами, для выпуска сборочного чертежа электротехнического шкафа нужно затратить день работы. Чтобы смоделировать его с приемлемой детализацией в 3D, нужно в среднем дня три с учетом последующего выпуска чертежей, которые все равно нужны для производства. Приемлемая детализация определяется для каких целей модель разрабатывается. Если потом при необходимости внесения изменений быстро поправить чертеж не представляет трудности, то для связки «модель — чертеж» нужно корректировать модель и только потом перевыпускать чертеж. Конструктора знают, как это часто не просто, особенно для параметризированной сборки и когда создавал ее много времени назад. Инженер постоянно испытывает потребность что-то дорисовать в 2D, тем самым убив пользу 3D. Ему так проще.
Цель разработки 3Dмодели должна быть экономически выгодной. Но эта выгода обычно проявляется только на последующих этапах жизни изделия. Для электротехнического шкафа экономия на изготовлении возможна, когда в нем присутствует сложная система сборных шин. При наличии чертежей деталей, которые были состыкованы виртуально, слесарь и электромонтажник теоретически смогут выполнить свои работы быстрее и не будет затрат на переделку деталей и устранение ошибок.
В строительстве та же самая картина. С учетом разделения участников на проектировщиков и остальных, экономическая выгода первых за счет разработки 3D объекта капитального строительства (как это было, например, в случае использования САПР) по умолчанию отсутствует. Я не имею в виду случай, когда создание модели прописано в договоре и должным образом оплачено. Это заказчик получит более точные спецификации, строители наглядную и простую форму информации для выполнения строительно-монтажных работ. А что получит проектировщик, кроме лишних затрат? Все плюсы от модели на этапе проектирования заключаются разве в контроле коллизий. Конечно, коллизии — это проблема для сложных объектов. Но положа руку на сердце, большинство объектов либо не являются сложными, либо для них коллизии не столь критичны. Особенно после того, как строители некоторые подрядчики сделают как смогут свою часть работ…
Нет, есть еще маркетинговая выгода — мы проектируем в BIM. Как правило, это приводит к следующему диалогу.
Мы Заказчику: А давайте мы вам BIM-модель еще сделаем?
Заказчик: Вы разве ее, итак, не должны сделать?
Мы: Нет, это должно быть указано в договоре и имеет свою цену.
Заказчик: Цену?! Тогда не надо нам ничего.
Что надо понимать про BIM, ТИМ сейчас
3D-модели, которые можно создать в AutoCAD, КОМПАС-3D, SOLIDWORKS и аналогичных системах трехмерного моделирования — это не BIM-модели. В простой трехмерной модели разработчик из геометрических примитивов создает электронную копию объекта. Из нее он может, конечно, получить чертежи, спецификации изделий, некоторые расчетные характеристики для них (например, массы), но не больше.
В BIM-модели строительного объекта проектировщик работает уже с информационно-геометрическими сущностями — стенами, колоннами, балками, плитами, окнами, инженерным оборудованием и т. д. Каждой сущности он может присваивать множество свойств — материал, способ исполнения, марку, тип. Соотносить с элементом данные о процессе эксплуатации (необходимом сроке технического обслуживания, например). Такая модель позволяет получать ее пользователю множество специфической информации. Объемы потребных материалов, заказные спецификации, особенности монтажа, сведения о коллизиях, исходные данные для конструктивных расчетов, трассировки сетей... И, конечно, планы, разрезы, фасады, чертежи отдельных узлов.
ТИМ — полностью отечественный термин, который возник от столкновения BIM с нашей реальностью. В ней на данный момент трехмерная информационная модель объекта капитального строительства заменена регламентированным набором сведений, документов и материалов (формируется как XML-документ) для обмена информацией в электронном виде с государственными структурами.
Изначально термин «цифровая информационная модель» (ЦИМ) согласно СП 328.325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели» был сформулирован «объектно-ориентированная параметрическая трехмерная модель, представляющая в цифровом виде физические, функциональные и прочие характеристики объекта (или его отдельных частей) в виде совокупности информационно насыщенных элементов». Он соответствует определению BIM-модели.
Уже в СП 333.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования ИМ объектов на разных стадиях жизненного цикла» появляется (точнее он взят из текущей редакции ГрК РФ) термин «информационная модель объекта капитального строительства» (ИМ ОКС), как «совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об объекте капитального строительства, формируемых в электронном виде на этапах выполнения инженерных изысканий, осуществления архитектурно-строительного проектирования, строительства, реконструкции, капитального ремонта, эксплуатации и (или) сноса объекта капитального строительства».
Да, ИМ ОКС может включать ЦИМ. Но может и не включать.
Цифровизация, законодательное регулирование и ТИМ
Самым главным заказчиком, а также регулятором, который устанавливает правила в строительной отрасли является, конечно, государство. Его текущая политика называется «цифровая трансформация», то есть электрофикация компьютеризация, цифровизация и автоматизация всей государственной деятельности по всей стране.
Для стройки оно определило перечень проблем, которые должны быть в рамках этой политики решены:
1) 95% взаимодействий между участниками происходит на бумаге, либо в электронном не машиночитаемом формате;
2) по уже выполненным работам финансовые средства долго не доходят до строителей из-за отсутствия автоматизации работы технического заказчика, подрядчика, строительного контроля и строительного надзора;
3) в инвестиционно-строительном цикле от 20 до 50% занимает время на оформление ИРД;
4) малое количество массовых социально-значимых услуг, доступных в электронном виде в сфере строительства;
5) отсутствие унификации в муниципальных образованиях мешают масштабированию строительного бизнеса;
6) малая практика эффективной практики автоматизации.
Одним из инструментов устранения выше обозначенных проблем назначена как раз ТИМ, в рамках которой государство создает классификатор строительной информации, ряд стандартов для организации работы в цифровой форме и ведения информационной модели объектов капитального строительства (ОКС), создание и ведение реестров данных, а также цифровых платформ для возможности оперативного получения государственных услуг при строительстве и его контроля со стороны государства.
Перечень нормативной документации, чтобы почитать на досуге
1. ПП РФ №1431 от 15.09.2020 г. «Об утверждении Правил формирования и ведения информационной модели ОКС, состава сведений, документов и материалов, включаемых в ИМ ОКС и представляемых в форме электронных документов, и требований к форматам указанных электронных документов …».
2. ПП РФ №1416 от 12.09.2020 «Об утверждении Правил формирования и ведения классификатора строительной информации».
3. СП 331.1325800.2017 «Информационное моделирование в строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах».
4. СП 404.1325800.2018 «Информационное моделирование в строительстве. Правила разработки планов проектов, реализуемых с применением технологии информационного моделирования»
5. СП 471.1325800.2019 «Информационное моделирование в строительстве. Контроль качества производства строительных работ».
6. СП 333.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования ИМ объектов на разных стадиях жизненного цикла».
7. СП 328.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила описания компонентов информационной модели».
8. СП 480.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Требования к формированию информационных моделей объектов капитального строительства для эксплуатации многоквартирных домов».
9. СП 481.1325800.2020 «Информационное моделирование в строительстве. Правила применения в экономически эффективной проектной документации повторного использования и при ее привязке».
Предсказание будущего
Прогресс неумолим и обстоятельства вынуждают использовать его достижения во всех сферах жизни.
Некоторое время еще шаткое равновесие выгод будет сохранять баланс в проектировании. Но количество проектов, где разрабатываются только архитектурно-строительные чертежи будет сокращаться. Процесс может занять десяток лет.
Польза цифровых технологий с развитием программного и технического обеспечения будет становиться все более значимой. Все большее количество автоматизированных функций, баз данных, типовых решений приведут к изменению инструментов строительного проектирования. Скорее всего развитие будет на базе BIM систем. Результаты, как это и задумывается сейчас будут автоматически обрабатываться контрольными органами, проходить необходимые проверки, осметчиваться, поступать на стройку. Интерес государства в данном случае понятен. Цена строительства будет более контролируема.
Начинать погружаться в эти технологии надо сейчас.
Основной вопрос, который данная перспектива ставит перед сообществом, он другой. Работая в интеллектуальных BIM-системах, расчетных приложениях, проектировщики перестают быть инженерами, превращаясь в операторов программных комплексов. Слепо веря результатам сгенерированных данных, задавая начальные условия без учета физических особенностей и плохо понимая, как же сделать так, чтобы результат программы в итоге стал нужным, какими параметрами надо управлять.
Вот это стоит иметь в виду.
